棚戶區(qū)改造項目施工圖設計中的計算及構(gòu)造分析

高玉玲

（甘肅省城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院，甘肅蘭州 730000）

1 工程概況

本工程建設場地位于甘肅省白銀市友好路以北、康樂街以西、冶金路以南、白銀公司招待所以東。場地南側(cè)布置1#（住宅樓）、2#樓（住宅樓），沿場地東側(cè)布置3#樓（酒店式公寓）、4#樓（住宅樓），沿場地北側(cè)布置5#（住宅樓）、6#（住宅樓）、7#樓（住宅樓）；場地西側(cè)布置8#（住宅樓）、10#樓（幼兒園）；場地相對居中部位布置9#樓（商業(yè)）。1#、2#、4#、8#、9#、10#樓地下室貫通形成大底盤多塔，3#、5#、6#、7#樓為獨立的單體。

1#樓地下2層地上32層，房屋高度99.15 m；2#樓地下2層地上32層，房屋高度為99.55 m；3#樓地下1層地上22層，房屋高度82.95 m；4#樓地下2層地上32層，房屋高度97.10 m；5#樓地下2層地上33層，房屋高度為97.70 m；6#樓地下2層地上15層，房屋高度為46.10 m；7#樓地下2層地上33層，房屋高度為98.00 m；8#樓地下3層地上33層，房屋高度99.30 m；9#樓地下2層地上5層，房屋高度為23.85 m；本工程1#樓裙房、9#、10#樓采用框架結(jié)構(gòu)，3#樓采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，其余均采用剪力墻結(jié)構(gòu)。1#、5#、6#、7#樓裙房采用柱下獨立基礎，9#、10#樓及大底盤車庫采用柱下獨立基礎+防水板，其余采用平板式筏形基礎，地基基礎設計等級為甲級，基礎持力層均為砂巖層。

白銀市抗震設防烈度7度、設計地震分組為第三組、場地類別為Ⅱ類，特征周期Tg=0.45 s。

樓位平面布置如圖1所示。

圖1 樓位平面布置

2 抗震等級及抗震設防類別

《建筑工程抗震設防分類標準》（GB 50223—2008）及《關(guān)于加強“5.12”汶川地震后我省城鄉(xiāng)規(guī)劃編制及房屋建筑和市政基礎設施抗震設防工作的意見》中，為了保障人大、中型商業(yè)建筑的抗震安全，對建筑面積大于5 000 m2或?qū)訑?shù)在3層及以上的商業(yè)建筑，抗震設防類別應劃分為乙類。

1#、2#樓南面緊鄰友好路，北側(cè)與地下車庫相連，場地南低北高，建筑專業(yè)以南側(cè)內(nèi)街為基準定義兩層地下室，地上32層，地下2層為消防水池、丙類庫房及設備用房等，地下1層和地上1、2層為商業(yè)（地下1層商業(yè)入口朝向友好路、地上1層商業(yè)入口朝北設置），地上3層至32層為住宅。按照規(guī)范規(guī)定，結(jié)構(gòu)計算采用地下1層地上33層計算，3層商業(yè)抗震設防類別劃分為乙類。商業(yè)及地下按8度對應的抗震等級（一級）進行計算配筋，并采用相應的抗震構(gòu)造措施，住宅部分按7度對應的抗震等級（二級）計算配筋，并采用相應的抗震構(gòu)造措施。

1#樓裙房在1#樓主樓西側(cè)，建筑豎向設計與1#樓主樓一致，以南側(cè)內(nèi)街為基準定義2層地下室，地上建筑共2層。地下2層為消防水泵房，地下1層及以上為商業(yè)，地下1層商業(yè)入口朝向友好路，地上1層商業(yè)入口朝北設置。按照規(guī)范規(guī)定，3層商業(yè)抗震設防類別劃分為乙類，因此，該樓按照8度對應的抗震等級（框架二級）計算配筋，并采用相應的抗震構(gòu)造措施。

4#樓地下2層（均為丙二類庫房）地上32層（1～3層為商業(yè)，4層及以上為住宅），地上1～3層抗震設防類別劃分為乙類，按8度對應的抗震等級（一級）計算配筋，并采用相應的抗震構(gòu)造措施。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 3—2010）相關(guān)規(guī)定，地下1層抗震等級應按照上部結(jié)構(gòu)采用，地下1層以下抗震構(gòu)造措施的抗震等級可逐層降低一級，但不應低于四級。4#樓地下1層頂面為上部結(jié)構(gòu)嵌固端，因此，地下1層抗震等級按一級采取相應的抗震構(gòu)造措施，地下2、3層以上住宅部分按7度對應的抗震等級（二級）計算配筋，并采用相應的抗震構(gòu)造措施。

9#樓地下2層（均為小汽車庫）地上5層（商業(yè)建筑，其包括電影院），根據(jù)規(guī)范規(guī)定1～5層抗震設防類別劃分為乙類，按抗震設防烈度8度對應的抗震等級（二級）計算配筋，采用相應的抗震構(gòu)造措施，地下2層抗震等級、抗震構(gòu)造措施對應的抗震等級按照三級采用。

10#樓地下2層（為小汽車庫）地上3層為幼兒園，根據(jù)《建筑工程抗震設防分類標準》（GB 50223—2008）的相關(guān)規(guī)定，幼兒園按抗震設防烈度為8度對應的抗震等級（二級）計算配筋，并采用相應的抗震構(gòu)造措施，地下1層同地上，地下二層抗震等為三級。

3#、5#、6#、7#、8#樓抗震設防類別均為丙類，按7度對應的抗震等級計算配筋，并采用相應的抗震構(gòu)造措施。

3 地下室相關(guān)范圍的選取

關(guān)于地下室抗震等級的采用，本工程根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 3—2010），抗震設計的高層建筑，當?shù)叵率翼攲幼鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固端時，地下1層相關(guān)范圍的抗震等級應按上部結(jié)構(gòu)采用，地下1層以下抗震構(gòu)造措施的抗震等級可逐層降低一級，但不應低于四級；地下室中超出上部主樓相關(guān)范圍且無上部結(jié)構(gòu)的部分，其抗震等級可根據(jù)具體情況采用三級、四級。1#、2#、4#、8#、9#、10#樓與大地下室相連，在確定地下室抗震等級時，相關(guān)范圍取主樓周邊外延兩跨，該工程地下1層車庫中1#、2#、4#樓對應相關(guān)范圍抗震等級取一級，8#、9#樓對應相關(guān)范圍抗震等級取二級。除此之外，地下1層無地上結(jié)構(gòu)部位及地下2層抗震等級按三級計算。

在判斷地下室頂板是否為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位時，根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 3—2010）、《建筑抗震設計規(guī)范》（GB 50011—2010）（2016年版），該工程1#、2#、4#、8#、9#、10#樓地下室，相關(guān)范圍取地上結(jié)構(gòu)（主樓、裙房）外延且不超過20 m。

4 其他相關(guān)計算及加強措施

（1）1#、2#、4#、5#、7#、8#樓高寬比超過規(guī)范限值，但不大于1時采取加強措施?？刂茝椥詫娱g位移角剪力墻結(jié)構(gòu)樓層層間最大位移與層高之比的限制大于1/1 050；進行整體穩(wěn)定驗算，驗算結(jié)構(gòu)重力二階效應，并滿足相關(guān)要求；多遇地震作用下控制基礎底面下不出現(xiàn)零應力區(qū)；控制縱向外邊柱和外縱墻軸壓比，其限值應比對應的數(shù)值降低0.05；框架結(jié)構(gòu)底部兩層縱向外邊柱、其余結(jié)構(gòu)體系剪力墻底部加強區(qū)縱向外邊柱的縱筋最小配筋率，采用相關(guān)規(guī)定中的角柱，且箍筋應全高加密。

（2）1#樓1層局部錯層，應根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)程》（GB 50001—2010）。錯層處框架柱箍筋全柱段加強，箍筋間距小于100 mm，直徑小于12 mm，肢距小于150 mm。錯層處框架柱形成的短柱宜增設芯柱，該芯柱應伸出相鄰上下層框架梁以外500 mm。錯層處平面外受力的剪力墻應設置邊框梁，當受到條件限制無法設置邊框梁時，應設置暗梁。暗梁、邊框梁箍筋加長，箍筋間距小于100 mm，直徑大于12 mm，肢距小于150 mm。暗梁尚應設置腰筋，腰筋間距小于100 mm，直徑大于16 mm。

（3）9#樓為商業(yè)建筑，3層平面中部布置了電影院，影院高度貫通3～5層的層高，且突出五層屋面高為2.55 m，影院屋面為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，造成4、5層結(jié)構(gòu)樓屋面梁板局部不連續(xù)。各層商業(yè)平面內(nèi)環(huán)形通道部位多處開洞，且設有多部扶梯，造成樓板局部不連續(xù)，結(jié)構(gòu)平面開洞率較大，可采用彈性板或局部彈性板模型進行結(jié)構(gòu)整體計算分析。

（4）9#樓屬于超長框架結(jié)構(gòu)體系，由于建筑平面布局的限制，結(jié)構(gòu)上無設縫的條件，因此本次設計9#樓地上5層均考慮溫度影響效應。白銀地區(qū)的基本氣溫最高為33 ℃，最低-18 ℃，超長鋼筋混凝土部分設計采用溫差為±25 ℃，且設計中應考慮后澆帶的設置。

（5）質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱的結(jié)構(gòu)，應計算雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。

（6）9#樓多處因開洞形成單邊梁、穿層柱，單邊梁應設置抗扭縱筋和箍筋，沿梁全長箍筋間距小于100 mm，直徑大于12 mm，且宜采用四肢箍?？古たv筋間距小于100 mm，直徑大于16 mm。穿層柱應采用復合螺旋箍或井字復合箍，箍筋直徑大于12 mm，肢距小于150 mm。單邊梁、穿層柱處樓面開洞的周圍相鄰的一跨，應采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，板厚大于150 mm，雙層雙向配筋。洞口周邊的邊梁截面應加寬，并配置抗扭縱筋和箍筋。與單邊梁和穿層柱相鄰的上下層，應采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，加強板厚和配筋。

（7）局部單跨框架梁柱抗震等級提高一級，懸挑長度超過2.0 m時，考慮豎向地震作用效應。

5 施工注意事項

（1）按照各層平面圖中所示位置設置后澆帶；沉降后澆帶在主體完工、沉降趨于穩(wěn)定后澆筑，溫度后澆帶在相鄰混凝土澆筑完60 d后澆筑；

（2）施工中針對混凝土，應采取加強振搗、養(yǎng)護和保濕措施，適當增加養(yǎng)護時間，不得提前拆模；

（3）結(jié)構(gòu)施工完畢后，應及時砌筑墻體和鋪設屋面保溫層，不得長期在露天環(huán)境下放置；

（4）應減少混凝土原材料中砂石骨料的含泥量，粗細骨料含泥量控制在1%以內(nèi)；

（5）地下室外墻、底板、車庫及商場頂板（上部有覆土）采用防水混凝土；

（6）板配筋雙層雙向，通長配置；

（7）1#～10#樓場地高差較大，場地南北高差6.3 m，場地東西高差2.4 m，建設方應委托具有相應勘察、設計、施工、監(jiān)理資質(zhì)的單位對其進行治理。此項工作應在本場地建筑物施工前完成，可結(jié)合本場地基坑支護一同進行設計、施工，以確保本場地及周圍建筑物的安全。